pspice를 통한 회로 분석|(설계과제 3)

소개

⇒ 그림과 같은 source-free parallel RLC circuit에서 다음 과제를 수행한다. 단 capacitor 전압의 초기값은 0V, inductor 전류의 초기값은 위에서 아래를 + 방향으로 가정할 때 -10A로 가정한다.

1-1) V(t)가
① overdamped response
② critically damped response
③ underdamped response
가 되도록 하는 R1 값을 각각 이론적으로 구하고 simulation을 통해서 결과를 검증한다.

1-2) 1-1)의 3가지 response 별로 R1, L1, C1 소자의 에너지 파형을 도시하고 의미를 설명하라.

⇒ 그림과 같은 source-free parallel RLC circuit에서 다음 과제를 수행한다. 단 capacitor 전압의 초기값은 위를 + 방향으로 할 때 -5V, inductor 전류의 초기값은 0A로 가정한다.

1-1) mesh 전류 i(t)가
① overdamped response
② critically damped response
③ underdamped response
가 되도록 하는 R2 값을 각각 이론적으로 구하고 simulation을 통해서 결과를 검증한다.

1-2) 1-1)의 3가지 response 별로 R1, L1, C1 소자의 에너지 파형을 도시하고 의미를 설명하라.

⇒ 그림과 괕은 회로에서 V(t)와 i(t)를 이론적으로 구하고 simulation으로 검증한다. Simulation 검증은 이론적으로 구한 V(t)와 i(t)파형을 Trace | Add trace menu에서 EXP()함수를 사용해서 추가시키고 그것을 simulation 결과 파형과 비교하는 식으로 수행한다.

목차

1. 목표설정
2. 분석 및 합성
3. 제작 및 시험
4. 평가
5. 참고문헌

본문내용

⇒ 그림과 같은 source-free parallel RLC circuit에서 다음 과제를 수행한다. 단 capacitor 전압의 초기값은 0V, inductor 전류의 초기값은 위에서 아래를 + 방향으로 가정할 때 -10A로 가정한다.

1-1) V(t)가
① overdamped response
② critically damped response
③ underdamped response
가 되도록 하는 R1 값을 각각 이론적으로 구하고 simulation을 통해서 결과를 검증한다.

1-2) 1-1)의 3가지 response 별로 R1, L1, C1 소자의 에너지 파형을 도시하고 의미를 설명하라.

⇒ 그림과 같은 source-free parallel RLC circuit에서 다음 과제를 수행한다. 단 capacitor 전압의 초기값은 위를 + 방향으로 할 때 -5V, inductor 전류의 초기값은 0A로 가정한다.

1-1) mesh 전류 i(t)가
① overdamped response
② critically damped response
③ underdamped response
가 되도록 하는 R2 값을 각각 이론적으로 구하고 simulation을 통해서 결과를 검증한다.

1-2) 1-1)의 3가지 response 별로 R1, L1, C1 소자의 에너지 파형을 도시하고 의미를 설명하라.

⇒ 그림과 괕은 회로에서 V(t)와 i(t)를 이론적으로 구하고 simulation으로 검증한다. Simulation 검증은 이론적으로 구한 V(t)와 i(t)파형을 Trace | Add trace menu에서 EXP()함수를 사용해서 추가시키고 그것을 simulation 결과 파형과 비교하는 식으로 수행한다.




2-2. 3가지 Response 별로 R1, L1, C1 소자의 에너지 파형 도시 의미 설명
overdamped response (R=200Ω)
overdamped response의 경우 저항이 200Ω이기 때문에 다른 파형보다 원만하게 감소하는 파형을 볼 수 있다. 초기 커패시터의 전압이 -5V이고 초기 인덕터의 전류값이 0A이므로 커패시터의 경우 초기에는 에너지를 가지고 있다가 인턱터와 저항으로 인해 점점 에너지가 방축 되고 있는 것을 확인 할 수 있다. 인덕터의 경우 커패시터로 인해 에너지를 조금 흡수 하긴 하지만 저항이 상태적으로 크므로 전류가 다른 response보다 빨리 흐를 수 없기 때문에 소비하는데 가장 오랜 시간이 걸리게 된다.
critically damped response (R=20Ω)
critically damped response가 되기 위한 저항은 20Ω으로써 200Ω보다 아주 작다. 그러므로 전류는 상태적으로 더 많이 흐르게 되어 소비하는데 아주 빠른 시간이 걸린다. 그리고 커패시터도 에너지를 소비하는 폭이 커지게 되고 인덕터의 경우 저항이 작아 에너지가 크게 흐르므로 얼마정도의 상승 효과를 보이다가 이내저항으로 인해 줄어들어 500ns의 경우에는 이 세 소자의 에너지 값이 0이 되는 것을 확인할 수 있다.

참고자료

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